航空指飛行器在地球大氣層內(nèi)的航行活動,航天指飛行器在大氣層外宇宙空間的航行活動。隨著生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)水平的迅猛發(fā)展,應(yīng)用于航空航天精密軸承性能也在不斷的得到提升與發(fā)展。 中大提供各種航空航天領(lǐng)域軸承解決方案,包括用于機(jī)身、航空發(fā)動機(jī)和齒輪箱的軸承、密封件、拉桿、撐桿、精密彈性設(shè)備以及電傳操縱設(shè)備。
航空發(fā)動機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的集大成者,精密軸承在航空發(fā)動機(jī)中發(fā)揮著重要的作用。綜合考慮傳動效率、結(jié)構(gòu)可靠性、振動、潤滑等方面的要求,航空發(fā)動機(jī)采用的軸承主要是滾動軸承。而且滾動軸承集中應(yīng)用在兩個主要部位——傳動系統(tǒng)和轉(zhuǎn)子系統(tǒng)
航空發(fā)動機(jī)傳動系統(tǒng)中所用的軸承與其他領(lǐng)域應(yīng)用的普通軸承相比,結(jié)構(gòu)相似,但是轉(zhuǎn)速比較高,對重量和可靠性的要求也更加苛刻,另外,某些大涵道比渦扇發(fā)動機(jī)所采用的齒輪驅(qū)動風(fēng)扇結(jié)構(gòu),也是采用滾動軸承實現(xiàn)行星架和行星齒輪之間的運動聯(lián)系。
航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)軸承支承著整個發(fā)動機(jī)核心的系統(tǒng),是發(fā)動機(jī)中重要的軸承,通常稱作主軸承。航空發(fā)動機(jī)主軸承具有轉(zhuǎn)速高、工作環(huán)境溫度高、載荷復(fù)雜的特點。
航空航天精密軸承失效模式及改善措施
航空航天精密軸承的失效會造成直接結(jié)果有溫度升高、振動加大或振動狀態(tài)發(fā)生變化、軸系功率消耗加大、軸心軌跡形狀發(fā)生變化,而常見的航空軸承失效模式有15種類型,分別是
1、劃傷、擦傷
(1)嚴(yán)格過濾潤滑油。(2)在安裝過程中嚴(yán)防污染物進(jìn)人。(3)在清洗和安裝過程中,嚴(yán)禁用硬性物刻劃軸承工怍表面。
2、磨損
(1)改進(jìn)結(jié)構(gòu)及零件的精加工工藝,選用合適的潤滑條件。
(2)嚴(yán)格潤滑油的過濾措施,保證工作環(huán)境的清潔,以減少或避免磨粒磨損。
3、輕載打滑
(1)在保證滾子具有足夠高的疲勞壽命
(2)采用高強度的輕質(zhì)材料制造保持架,以減輕其重量。
(3)改進(jìn)滾子軸承的結(jié)構(gòu),以改善潤滑油在軸承內(nèi)的流暢性。
(4)采用外圈橢圓滾道,以增加受載滾子的數(shù)量。
(5)采用預(yù)載荷的空心滾子,以造成軸承內(nèi)全部滾子均勻受載而無需橢圓滾道。
(6)適當(dāng)減小游隙,以增加承載的滾子數(shù),增加拖動力。
4、銹蝕
(1)注意軸承的保管,盡量避免有腐蝕性的介質(zhì)與其接觸。
(2)安裝軸承時仔細(xì)清洗,并戴手套以免汗?jié)n留在軸承工作面上。
5、偏磨、載荷軌跡下移(爬坡)
6、壓坑、撞傷
(1)嚴(yán)防零件掉落地上,嚴(yán)禁用硬性物打擊,將會引起工作表面損傷的部位。
(2)安裝軸承時,保持被加力的套圈與滾動體組件處于一個正確的位置。
7、疲勞剝落
(1)改善潤滑條件,減少磨粒磨損對工作表面的損傷。避免金屬間的直接接觸。
(2)采用新材料或用高純凈度的真空冶煉鋼,同時優(yōu)化熱處理工藝,提高零件的接觸疲勞強度。
(3)改善表面質(zhì)量,增強其抗磨及耐腐蝕能力。
(4)從制造入手,增大鍛造比,改善纖維流線方向,改善精加工工藝。
8、電流侵蝕
使零件保持良好的接地狀態(tài),避免工作中出現(xiàn)由于電荷的聚集形成高電位,產(chǎn)生火花放電。
9、保持架變形
(1)選用高強度的輕質(zhì)材料。
(2)避免用硬質(zhì)工具或重力打擊保持架。
10、裂紋
裂紋產(chǎn)生的原因較為復(fù)雜,影響因素很多。所以應(yīng)從各個方面著手對癥下藥,以便杜絕裂紋的產(chǎn)生。
11、保持架鍍層脫落或凸起起泡
改進(jìn)鍍銀工藝,增強鍍層與母體金屬的結(jié)合強度。
12、兩頭磨損(貓眼圈)
(1)加大游隙并嚴(yán)格控制鋼球直徑差,以便保證軸承運轉(zhuǎn)后能脫離第三點接觸。
(2)在設(shè)計時選撣適宜的兩半內(nèi)圈,設(shè)計墊片角。
13、受熱變色
保證油路暢通,及時供給軸承所需的油量。
14、尺寸脹大或縮小
在淬火后,采用冷處理的方法以減少殘余奧氏體的數(shù)量;采用高于使用溫度的回火溫度,并采用多次附加回火的方式去消除殘余奧氏體。
15、振紋
針對發(fā)動機(jī)在工作時產(chǎn)生的振紋可以減少內(nèi)、外圈的變形及降低滾動體直徑相互差,提高軸承旋轉(zhuǎn)精度;針對發(fā)動機(jī)靜止時的振動,可以預(yù)防運輸中出現(xiàn)的振動,加強防振措施。
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